Дослідження механізмів синтезу вітаміну D2

Міністерство освіти і науки України

Національний технічний університет

«Харківський політехнічний інститут»

Кафедра біотехнології, біофізики

та аналітичної хімії

Курсова робота

«Дослідження механізмів синтезу вітаміну D2»

по курсу «Біохімія»

Виконала студентка групи ХТ419-б

Швецова Дар’я Михайлівна

Перевірила: доц., к.т.н. Масалітіна Н. Ю.

Харків 2021

ЗМІСТ

Вступ        3

1 Загальна характеристика ергостерину        5

1.1 Історія відкриття ергостерину        5

1.2 Норми споживання        7

1.3 Авітаміноз        8

1.4 Гіпервітаміноз        9

1.5 Поширення у харчових продуктах        11

1.6 Біологічна роль        12

1.7 Фізичні властивості        14

1.8 Хімічні властивості        15

1.9 Використання вітаміну D2        16

1.9.1 Застосування в харчовій промисловості        16

1.9.2 Можливе застосування у фармацевтичній промисловості        17

2 Біохімічний синтез ергостерину в організмі грибів та його хімічний промисловий синтез        21

2.1 Біохімічний синтез ергостерину у організмі грибів        21

2.2 Хімічний синтез вітаміну D2        23

2.2.1 Базові приготування        23

2.2.2 Екстракція ергостерину та вітаміну D2        25

2.2.3 Омилення (гідроліз)        26

3 Біотехнологічне отримання ергостерину        27

Висновки        31

Список використанних джерел        33

ВСТУП

Вітамін D – це жиророзчинний вітамін (неполярна сполука), який міститься у двох основних формах, а саме D2 та D3. Форма D3 в основному міститься у продуктах тваринного походження, таких як яйця, м'ясо та риба, тоді як форма D2 в основному присутня у плодових тілах грибів. Гриби містять високий рівень ергостерину, попередника вітаміну D2. Перетворення ергостерину на вітамін D2 може бути досягнуто шляхом застосування штучного або природного ультрафіолетового (УФ) опромінення.

Ергостерин, попередник вітаміну D2, є найбільш поширеним стеролом, що виявляється в мембранах грибкових клітин, де він має вирішальне значення для підтримки плинності, проникності, здійснення різних видів ендоцитозу та транспортування, а також для організації цитоскелету. У людей він також видіграє значну роль. Він бере участь у підтримці імунітета та є одним із головних вітамінів, що має противорахітну властивість.

Актуальність: Вітаміни – низькомолекулярні органічні речовини різноманітної хімічної структури, які є біологічними каталізаторами хімічних реакцій, що проходять у живій клітині, необхідні для нормального обміну речовин і життєдіяльності організму. Залежно від розгалуження атомів у молекулі існує багато вітамерів одного і того ж вітаміну. На відміну від амінокислот, жирних кислот, мікроелементів тощо, вітаміни не є інгредієнтами, що беруть участь у пластичних процесах. Вони також не використовуються організмом у якості джерела енергії. Вітаміни беруть участь у регуляції обміну речовин, підвищують стійкість організму за дії антропогенів хімічного, фізичного та біологічного походження.

Зараз  через поширення гостро-респіраторного захворювання – Covid-19, вітаміни стали обов’язковою харчовою добавкою. Доктора  з Великобританії, ще до поширення захворювання рекомендували вживати, що не менше 10 мкг вітаміну D2. На зараз, з поширенням захворювання, та з початком холодної пори року, добова норма значно підвищила своє значення.

Актуальною дана робота буде для спеціалістів галузі біотехнології за напрямом «Фармацевтична біотехнологія» та «Харчові добавки та косметичні засоби»,  адже нижче наведені способи отримання ергостерину саме за допомогою мікроорганізмів та грибів, представлені технологічні схеми цього процесу з детальним описом.